CT导引胸部位置较深小病灶穿刺研究

陈德路

（山东省聊城市中医医院放疗中心，山东 聊城 252000）

在临床工作中经常进行胸部病灶穿刺，大部分病灶穿刺并不困难，但对于一些位置较深的小病灶，穿刺难度较大，穿刺占用时间长，有时需要重复穿刺，穿刺成功率低，引起的穿刺并发症较多[1]。近期我们在符合《医疗器械监督管理条例》相关规定的前提下，试验性应用自行研制的胸部病灶精确定位穿刺辅助器械，选择了部分位置深、穿刺难度大的胸部小病灶，进行了穿刺，取得了理想效果，介绍如下。

1 资料与方法

1.1 胸部病灶精确定位穿刺辅助器械原理

图1为原理示意图，利用X轴方向（左右）滑块、Y轴方向（头足）滑块和Z轴方向（前后）滑块可实现等中心点（弓圆心）坐标三维空间转移，其精度为0.5 mm；另外设有红外线呼吸状态记录开关，红外线发出器粘贴在呼吸动度较大的皮肤处，接收器固定在基座上，红外线发出器和接收器是点对点对应关系，当二者相对位置移动范围大于2 mm时开关断开，信号灯灭，提示患者的呼吸状态或体位不一致，利用红外线呼吸状态记录开关可监测患者的呼吸状态和体位，确保CT定位扫描、穿刺瞬间、CT验证扫描时患者呼吸状态和体位相同。图2是坐标转移前皮肤标记点为等中心点（弓圆心）。图3是坐标转移后预穿刺点为等中心点（弓圆心）。

图1 胸部病灶穿刺辅助器械原理示意图。Figure 1. Schematic diagram of the principle of chest lesion puncturing machine.

图2 坐标转移前皮肤参考点为等中心点。Figure 2. The skin markers were isocenter points before coordinate shift.

图3 坐标转移后预穿刺点为等中心点。Figure 3. The pre-puncture points were isocenter points after coordinate shift.

1.2 胸部病灶精确定位穿刺辅助器械操作过程

该穿刺辅助器械的操作过程与肿瘤精确放射治疗的定位摆位、坐标转移操作过程基本相同，穿刺前先向患者讲解穿刺过程，并对患者进行呼吸训练，要求患者能够根据定位和穿刺的需要，在平静呼吸下见信号灯亮时准确进行屏气，拔除穿刺针后能够短暂屏气数秒，6 h内勿大口剧烈呼吸、用力咳嗽、憋气等，以提高穿刺准确率和减少并发症的发生。

在CT床面上固定弧形板和基座，上面平铺放疗固定体位用的负压袋并抽真空固定体位，粘贴金属皮肤标记点，安装红外线呼吸状态记录开关，在呼吸状态记录开关控制的信号灯亮时，患者屏气，延时1.5 s后进行CT定位扫描（以后的穿刺和CT验证扫描都在该呼吸状态和体位下进行），将CT定位扫描图像导入肿瘤精确放射治疗计划系统 （安装在CT室影像工作站内），把预穿刺点设置在有利于切取活检组织的病灶边缘，使巴德枪环形切刀弹射行程内恰好切取病灶组织（图 4）。

图4 小病灶预穿刺点示意图。Figure 4. Schematic diagram of the pre-puncture points of small lesions.

在肿瘤精确放射治疗计划系统内，测量预穿刺点与金属皮肤标记点（即参考点）的三维空间位置和距离（X、Y、Z三轴方向），选择确定穿刺路径，记录穿刺弓面倾斜角度（向头或足方向倾斜）和穿刺针倾斜角度（向左或右方向倾斜），填写胸部病灶精确定位穿刺记录表（表1）。

安装调整穿刺辅助器械，使穿刺弓圆心与金属皮肤标记点（参考点）重合（图2），记录箭杆上挡块位置后回撤箭杆并固定，分别在X轴方向滑块上、Y轴方向滑块上和Z轴方向滑块上读出参考点坐标值并填写入穿刺记录表中，利用参考点坐标值和上述测量所得预穿刺点与参考点的空间位置距离，计算出预穿刺点坐标值，填写入胸部病灶精确定位穿刺记录表的对应表格中。根据预穿刺点坐标值，分别移动X轴方向滑块、Y轴方向滑块和Z轴方向滑块，像精确放疗一样实现坐标转移，使穿刺弓圆心与预穿刺点重合（图3），根据上述穿刺记录表中数据，调整穿刺弓面倾斜角度和穿刺针倾斜角度并分别锁紧各自紧固螺丝，皮肤局部消毒，注射麻药，让患者见信号灯亮时屏气，延时1.5 s，医师用手掌快速顶推箭杆尾部，使穿刺针在1～2 s内被挡停（即穿刺到位），此时穿刺针尖端恰好位于预穿刺点，解除穿刺辅助器械，留置穿刺针，让患者见信号灯亮时屏气，延时1.5 s后进行CT验证扫描，取活检组织。整个穿刺过程要求操作医生像肿瘤精确放射治疗定位摆位一样，一人记录数据另一人复核，确保所有数据、方向和操作绝对准确无误。

1.3 病例资料

该胸部病灶精确定位穿刺辅助器械研制完成后，经过在模体上反复试验验证，又经过多次改进，最后充分证实该定位穿刺辅助器械安全可靠，由于该器械只是穿刺辅助器械，不直接刺入患者体内，根据《医疗器械监督管理条例》（国务院令第276号）第二章、第十条规定，符合在我院临床试验条件，经报请医院技术委员会和伦理委员会审核批准，同意用于临床试验。

自2012年2月—2013年1月，在患者及家属完全知情同意并签订知情同意书的前提下，有27例胸部位置较深的小病灶患者入选临床试验，采用巴德枪和PEC67/16活检穿刺针，借助穿刺辅助器械进行了胸部小病灶定位穿刺活检。患者年龄22～81岁，中位年龄56岁；男17例，占62.4%，女10例，占37.6%。全部是支气管镜不易切取活检组织的小病灶，上肺内病灶11例，占40.7%，下肺内病灶16例，占59.4%，病灶与膈肌最近的距离是2cm，病灶体积最大者2cm×2.2 cm×1.8 cm，最小者 0.6 cm×1.2 cm×1 cm，平均体积 1.4 cm×1.6 cm×1.5 cm。穿刺针刺入体内深度最深者15 cm，最浅者8 cm，平均深度10 cm。27例患者中，由于受到肋骨等的影响，25例采用倾斜进针，占92.6%，2例采用垂直进针，占7.4%。上下倾角最大是 21°，最小是 5°，平均 11°，左右倾角最大是 23°，最小是6°，平均9°。27例病例中21例患者采取仰卧位，占77.8%，6例患者采取俯卧位，占22.2%。自患者上CT床至穿刺完成下CT床，整个穿刺操作过程平均用时5 min，最长不超过7 min，自穿刺针刺进皮肤至穿刺针尖端到达预穿刺点，进针过程平均用时1.2 s，最长不超过2 s，穿刺进针过程全部“瞬间”完成，穿刺针在体内平均滞留时间是1.1 min，最长不超过2 min。该27例患者均一次成功刺中病灶预穿刺点，准确率100%，全部成功切取了病灶活检组织，成功率达到了100%，无一例需要临床处理的严重并发症发生。

2 结果

表1 胸部病灶精确定位穿刺记录表

利用该穿刺辅助器械进行胸部小病灶穿刺，27例患者一次穿刺进针到位准确率和取组织成功率都达到了100%，无一例需要临床处理的严重并发症发生。

3 讨论

胸部位置较深的小病灶穿刺比较困难，存在的主要问题有病灶小、定位和穿刺的精确度要求高、受肋骨等影响不易掌握进针角度和深度、不易克服呼吸动度影响、患者体位在CT定位时和穿刺时不同、一次屏气不能完成进针过程、多次重复穿刺引起并发症较多等[2]，而利用胸部病灶定位穿刺辅助器械却能够很好地解决上述问题。

首先，胸部病灶定位穿刺辅助器械是借鉴了肿瘤精确放射治疗的定位摆位原理和等中心多角度非共面照射原理，采用了肿瘤放射治疗计划系统内的肿瘤中心点空间位置测量方法和放疗摆位坐标系转移方法[3]，以上原理和方法都是应用多年且已经证实安全可靠的。在数字化三维CT图像内进行预穿刺点与标记点的空间距离测量，其精度可达到0.5 mm，现代化的机械制造工艺可以使X轴方向滑块、Y轴方向滑块和Z轴方向滑块的坐标转移精度及穿刺针尖端的穿刺精度都达到0.5 mm，因此，借助胸部病灶定位穿刺辅助器械，可以使胸部位置较深的小病灶的定位和穿刺精度都达到0.5 mm，为小病灶准确穿刺提供可靠基础。

穿刺辅助器械采用肿瘤精确放射治疗专用的负压袋固定患者体位，负压袋根据患者身体的承重部位重新塑型，扩大了患者身体承重面积，提高了患者体位舒适度和稳定性，使参考点位置与病灶的相对空间位置固定不变。红外线呼吸状态记录开关，不仅可以监测呼吸状态，还可以监测患者体位改变，不论是呼吸运动引起还是患者体位改变引起，只要粘贴红外线发射器处皮肤移动范围大于2 mm，开关就会断开，信号灯灭。因此，只要在CT定位扫描、穿刺瞬间、CT验证扫描时患者屏气并保持信号灯亮，就能够确保患者在上述3个时段内的呼吸状态和体位相同。

利用穿刺辅助器械进行病灶穿刺，能够精确控制穿刺角度和深度，只要能够避开肋骨及其他重要组织器官，不论穿刺针上下倾角和左右倾角是多少，穿刺针始终是沿穿刺弓半径前进，并且穿刺针尖端被挡停在弓圆心点（预穿刺点），在机械穿刺精度达到0.5 mm的情况下，完全可以快速穿刺进针，缩短进针时间，在患者屏气1.5 s后的瞬间完成穿刺进针过程，不用二次屏气，进一步减小了呼吸动度和呼吸动度滞后效应引起的穿刺误差[4]。对于小病灶，巴德枪环形切刀行程相对较长，为了取得活检组织，预穿刺点不是设计在病灶中心，而是设计在病灶边缘，使穿刺针穿过病灶直径，环形切刀行程内更容易切取病灶组织。27例患者一次穿刺准确率和取组织成功率都达到了100%，无需二次重复穿刺，即节省时间又降低了并发症的发生。

综上所述，利用胸部病灶精确定位穿刺辅助器械进行胸部较深的小病灶穿刺，取得了十分理想的效果，完全可以和国外进口的、价格和收费都昂贵的精密智能导引机器定位手臂（如印度Perfint Healthcare Pvt Ltd公司的PIGA CT）的效果相媲美，且该穿刺辅助器械操作便捷安全，值得在国内医院推广。

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[1]张雪哲，曲风宏，卢延，等.CT导引下胸部经皮细穿刺活检的临床应用[J]. 中华放射学杂志，1989，23（1）：47.

[2[朱宏，汪栋，叶玉坤，等.肺小病灶穿刺诊断同步实时跟踪X线立体定位系统的研究[J].中华放射学杂志，2007，41，（12）：1353-1356.

[3]胡逸民.肿瘤放射物理学[M].北京：原子能出版社，1999：421-436.

[4]张雪哲，王武，黄振国，等.CT Pinpoint系统在介入放射中的临床应用[J]. 中华放射学杂志，2002，36（7）：648-650.